基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，本发明专利技术通过分析公路建设活动产生碳排放的要素，与全寿命要素周期评价理论方法，扩展传统公路建设活动碳排放核算边界，提出符合功能建设活动要素流动、利益主体规则以及公路建设全过程要素数据管理特征的一种基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，满足“碳达峰、碳中和”要求下公路建设多主体协同和多环节共抓的治理需求，有效提升公路建设减碳治理能力提升，保证落实公路建设行业双碳目标。保证落实公路建设行业双碳目标。保证落实公路建设行业双碳目标。

【技术实现步骤摘要】
基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法


[0001]本专利技术属于环境保护
，具体涉及一种基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法。

技术介绍

[0002]交通部门是我国碳排放的三大来源，其中公路交通占比达75％以上，是交通减碳的绝对重点。公路建设活动因使用大量的水泥、沥青、钢筋等高碳密度材料，以及柴油驱动的施工建设机械装备，高碳特征显著，亟需减排。基于全寿命周期评价的公路碳核算方法成为摸清公路生命过程各环境碳排放底数、开展减碳治理，应对气候变化政策行动的基础且核心工作。
[0003]特别地，公路工程项目规模大、工程结构复杂，建设施工过程分部、分项、分序和工点等繁多，又涉及材料、设备、运输车辆等要素，且消耗量大，涉及主体及关联行业多，又呈现跨时空特征，碳减碳难度更大。而目前的公路建设碳排放核算方法注重施工活动现场的碳估算，未考虑多个行业之间的协同，既不利于准确理解其他外部行业的绿色产品、技术、工艺等的选用对公路减碳效果，又不能发掘公路生命周期减排潜力，实现公路建设的深度脱碳。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供的基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法解决了现有方法中未考虑公路建设关联产业协调进行碳排放核算的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，包括以下步骤：
[0006]S1、确定目标公路及其建设参数；
[0007]其中，建设参数包括分析周期、结构构成以及活动要素；
[0008]S2、基于目标公路的建设参数，构建公路建设活动碳排放核算的系统边界；
[0009]其中，系统边界为四个层次的嵌套型边界结构；
[0010]S3、基于构建的系统边界，根据管理需求，确定公路建设过程中碳排放协同减碳的关联行业；
[0011]S4、基于系统边界构建基于四层边界的碳排放核算数字模型；
[0012]S5、基于构建的碳排放数字模型，计算分析对象的多阶段多尺度关联行业与基准碳排放的变化关系矩阵图，进行协同减排碳分析。
[0013]进一步地，所述步骤S2中的系统边界包括：
[0014]层次一：包括材料加工和能源使用的直接碳排放；
[0015]层次二：为在层次一的基础上的材料生产过程的碳排放；
[0016]层次三：为在层次二的基础上的能源生产过程碳排放；
[0017]层次四：为在层次三的基础上的机具、车辆生产过程碳排放。
[0018]进一步地，所述步骤S3中，根据系统边界的各个层次确定关联行业。
[0019]进一步地，所述步骤S4具体为：
[0020]S41、以公路建设过程中施工作业层活动要素为基础，构建系统边界各层次对应的碳排放核算数字化递归模型；
[0021]S42、在碳排放核算数字化递归模型的基础上，以分析对象结构的合并关系，根据系统边界的层次构建分析对象多尺度总碳排放核算数字化模型；
[0022]S43、在分析对象多尺度总碳排放核算数字化模型的基础上，以分析对象的分析周期为合并逻辑，根据系统边界的层次构建分析对象多阶段总碳排放核算数字化模型，作为基于四边界的碳排放核算数字模型。
[0023]进一步地，所述步骤S41中，在所述碳排放核算数字化递归模型中：
[0024]层次一对应的施工作业层碳排放核算公式为：
[0025]层次二对应的施工作业层碳排放核算公式为：
[0026]层次三对应的施工作业层碳排放核算公式为：
[0027]层次四对应的施工作业层碳排放核算公式为：
[0028]式中，为材料加工碳排放，为能源使用碳排放，为材料生产碳排放，为能源生产碳排放，为机具、车辆运输生产碳排放，i,j,k为不同的分部、分项、工序、工艺结构编号；其中，任一层次中碳排放e的计算公式为：e＝A
×
D，A为活动水平即对应活动要素的消耗量，D为碳排放系数即系统边界中单位要素的碳排放量。
[0029]进一步地，所述步骤S42中，在所述分析对象多尺度总碳排放核算数字化模型中：
[0030]分析对象在层次一中时间t内的碳排放为层次一内各分部、分项、工序以及工艺结构的碳排放累计之和，即
[0031]分析对象在层次二中时间t内的碳排放为层次二内各分部、分项、工序以及工艺结构的碳排放累计之和，即
[0032]分析对象在层次三中时间t内的碳排放为层次三内各分部、分项、工序以及工艺结构的碳排放累计之和，即
[0033]分析对象在层次四中时间t内碳排放为层次四中内各分部、分项、工序以及工艺结构的碳排放累计之和，即
[0034]其中，为层次一时间t内的碳排放，为层次二时间t内的碳排放，为层次三时间t内的碳排放，为层次四时间t内的碳排放。
[0035]进一步地，所述步骤S43中，在所述分析对象多阶段总碳排放核算数字化模型中：
[0036]分析对象在分析周期内层次一的总碳排放为：
[0037]分析对象在分析周期内层次二的总碳排放为：
[0038]分析对象在分析周期内层次三的总碳排放为：
[0039]分析对象在分析周期内层次四的总碳排放为：
[0040]其中，N为分析周期内时间区间划分数。
[0041]进一步地，所述步骤S5具体为：
[0042]S51、基于碳排放数字模型核算当前分析对象的基准碳排放；
[0043]S52、分析当前分析对象的碳排放数字模型中自变量参数与关联行业活动的从属关系；
[0044]其中，自变量参数为和对应的A、D参数；
[0045]S53、基于从属关系和确定的各关联行业，对基准碳排放进行关联行业减碳活动的敏感性分析，获得所有关联行业减碳活动对基准碳排放的影响测算结果；
[0046]S54、基于影响测算结果，根据管理需求，分阶段分尺度以关联行业的减碳变化为横轴，以基准碳排放的变化为纵轴，获得多阶段多尺度关联行业与基准碳排放的变化关系矩阵图，并进行协同减碳分析。
[0047]本专利技术的有益效果为：
[0048](1)本专利技术通过分析公路建设活动产生碳排放的要素，与全寿命要素周期评价理论方法，扩展传统公路建设活动碳排放核算边界，提出符合功能建设活动要素流动、利益主体规则以及公路建设全过程要素数据管理特征的一种基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，满足“碳达峰、碳中和”要求下公路建设多主体协同和多环节共抓的治理需求，有效提升公路建设减碳治理能力提升，保证落实公路建设行业双碳目标。
[0049](2)本专利技术方法拓展了传统公路建设活动碳排放核算边界，符合我国公路建设活动要素流动、利益主体规则以及公路建设全过程要素数据管理特征，核算方法科学、可操作性强、工程适用性高，可有效支撑公路建设通过绿色供应链管理、施工管理等措施促进关联行业多主体降碳协同增效。
[0050]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、确定目标公路及其建设参数；其中，建设参数包括分析周期、结构构成以及活动要素；S2、基于目标公路的建设参数，构建公路建设活动碳排放核算的系统边界；其中，系统边界为四个层次的嵌套型边界结构；S3、基于构建的系统边界，根据管理需求，确定公路建设过程中碳排放协同减碳的关联行业；S4、基于系统边界构建基于四层边界的碳排放核算数字模型；S5、基于构建的碳排放数字模型，计算分析对象的多阶段多尺度关联行业与基准碳排放的变化关系矩阵图，进行协同减排碳分析。2.根据权利要求1所述的基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，其特征在于，所述步骤S2中的系统边界包括：层次一：包括材料加工和能源使用的直接碳排放；层次二：为在层次一的基础上的材料生产过程的碳排放；层次三：为在层次二的基础上的能源生产过程碳排放；层次四：为在层次三的基础上的机具、车辆生产过程碳排放。3.根据权利要求2所述的基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据系统边界的各个层次确定关联行业。4.根据权利要求2所述的基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：S41、以公路建设过程中施工作业层活动要素为基础，构建系统边界各层次对应的碳排放核算数字化递归模型；S42、在碳排放核算数字化递归模型的基础上，以分析对象结构的合并关系，根据系统边界的层次构建分析对象多尺度总碳排放核算数字化模型；S43、在分析对象多尺度总碳排放核算数字化模型的基础上，以分析对象的分析周期为合并逻辑，根据系统边界的层次构建分析对象多阶段总碳排放核算数字化模型，作为基于四边界的碳排放核算数字模型。5.根据权利要求4所述的基于四层边界的公路建设关联产业协同减排碳核算方法，其特征在于，所述步骤S41中，在所述碳排放核算数字化递归模型中：层次一对应的施工作业层碳排放核算公式为：层次二对应的施工作业层碳排放核算公式为：层次三对应的施工作业层碳排放核算公式为：层次四对应的施工作业层碳排放核算公式为：式中，为材料加工碳排放，为能源使用碳排放，为材料生产碳排放，为能源生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘圆圆，王元庆，于谦，薛淑祺，刘聂玚子，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：